АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Измерение момента инерции маятника

На ролик маятника заложить выбранное кольцо, прижимая его до упора.

На ось маятника намотать нить подвески и зафиксировать ее.

Проверить, отвечает ли нижняя грань кольца нулю шкалы на колонке. Если нет, отвинтить верхний кронштейн и отрегулировать его высоту. Привинтить верхний кронштейн.

Нажать клавишу «ПУСК» миллисекундомера.

Деблокировать гайку ворота для регулирования длины нити таким образом, чтобы край стального кольца после опускания маятника находился около 2 мм ниже оптической оси нижнего фотоэлектрического датчика. Одновременно произвести коррекцию установки маятника, обращая внимание на то, чтобы его ось была параллельной основанию прибора. Блокировать вороток.

Отжать клавишу «ПУСК» миллисекундомера.

Намотать на ось маятника нить подвески, обращая внимание на то, чтобы она наматывалась равномерно, один виток рядом с другим.

Фиксировать маятник при помощи электромагнита, обращая внимание на то, чтобы нить в этом положении не была слишком скручена.

Повернуть маятник в направлении его движения на угол около 5^о.

Нажать клавишу «СБРОС».

Нажать клавишу «ПУСК».

Прочитать и записать измеренное значение времени падения маятника.

Определить замер времени 5 раз.

Определить значение среднего времени падения маятника по формуле:

(12)

где n – количество выполненных замеров, t_i – значение времени, полученное в i – том замере, t – среднее значение времени падения маятника.

По шкале на вертикальной колонке прибора определить расстояние, проходимое маятником за время падения.

Используя формулу (11) и известные значения диаметров d_о и d_н, определить диаметр оси вместе с намотанной на нее нитью.

По формуле (10) вычислить массу маятника вместе с кольцом, наложенным в данном опыте. Значения масс отдельных элементов нанесены на них.

По формуле (9) определить момент инерции маятника.

Сравнить с теоретическим значением момента инерции

I_теор = I_о + I_к + I_р

где I_о – момент инерции оси, I_к - момент инерции кольца, I_р – момент инерции ролика, которые вычисляются по следующим формулам:

I_о = m_od_o²/8 I_к = m_к(d_к² + d_р²)/8 I_р = m_р(d_р² + d_о²)/8

Проделать аналогичные измерения и сравнение с теорией для двух других колец.

В отчете должны быть приведены полученные экспериментально и теоретически вычисленные значения трех моментов инерций с определенными погрешностями результатов (как экспериментальных, так и теоретических).

Контрольные вопросы.

1. Что называется моментом инерции? Формула для моментов инерции сплошного диска, цилиндра, кольца.

2. Что называется моментом силы?

3. Сформулируйте теорему Гюйгенса-Штейнера.

4. Что такое маятник Максвелла? Почему он называется маятником?

5. Что такое механическая энергия движущегося и вращающегося твердого тела? В каком случае механическая энергия тела сохраняется?

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 571 | Нарушение авторских прав